Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan BAB II PERENCANAAN
A. Perencanaan Letak Pelabuhan Dik :
B = 1200 m H = 1,5 m b = 200 m D = 1100 m
Dit :
Hp = ………?
Penyelesaian :
b
b 0,027 4 D 1 B B
Hp = H
200 200
200 200 0,027 4 1100 1 1200 1200
Hp = 1,5
Hp = 0,284 m < 0,5 m ………Ok
Ket:
Hp = Tinggi gelombang di titik P di dalam pelabuhan H
= Tinggi gelombang di mulut pelabuhan
b
= Lebar mulut pelabuhan (kecil (100), sedang sedan g (100 – (100 – 160) 160) = besar (160 - 260))
B
= Lebar kolam pelabuhan
D
= Jarak dari mulut ke titik P
Kedalaman Air Dilokasi Bangunan dLWL = -11,6 m + (-1,4 m) = -13 m dMWL = -11,6 m + (-1,9 m) = -13,5 m dHWL = -11,6 m + (-1,6 m) = -13,2 -13,2 m Digunakan kedalaman (d) = 13 m
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Perhitungan Gelombang Dik :
T
= 3,2 detik
L0 = 1,56 T2 2
L0 = 1,56 (3,2)
L0 = 15,9744 m d
L0
13
0,814
15,9744
Berdasarkan Tabel A-1 hal 285 buku pelabuhan (Prof. Dr. Ir. Bambang Triatmodjo) diperoleh :
d L
0,81006 (Laut dalam)
L
d
048 m 16,048
0,81006
C0
L0
C1
L
15,9744
T
T
4,99 m
3,2
16,048 3,2 3,2
5,015 m
Klasifikasi Gelombang Laut dangkal
:
Laut transisi
:
Laut dalam
:
d L
<
1 20 d L
<
>
1 20 d L
<
1 2
1 2
Cepat Rambat Gelombang (C0) dan Panjang Gelombang (L0) untuk laut dalam: C0
L0
gT
9,81 3,14
2π
2 3,14
gT 2
9,81 3,2
2π
S1- Teknik Sipil
2 3,14
4,999 m/dtk 2
15,996 m
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Kecepatan Kelompok Gelombang Cg
1 L 2kd 1 nC 2 T sin2kd
k
2π
n
1
L 2
(1
2kd sin2kd
)
Sehingga:
2 3,14 2 8,1 1 14,018 14,018 Cg 1 137 m 2 3 2 3,14 sin2 8,1 14,018
Penentuan Tinggi Gelombang
Dari table A-1 hal 285 buku pelabuhan (Prof. Dr. Ir. Bambang Triatmodjo) diperoleh : Ks = 0.996 C0
L0
C1
L
T
T
14,04 3
4,68 m
14,018 3
4,673m
C1 sinα0 sinα C0
sinα sinα1
4,673 sin25 4,68
sinα1
0
0,419 α1 24,18 0
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Cos 0
Koefisien refraksi : Kr = =
Cos 1 Cos 25 Cos 24,18
= 0,997 Hs = Ks x Kr x H0 = 0,996 x 0,997 x 1,5 = 1,489 m
Klasifikasi Rencana H5 = 1,37Hs = 1,37(1,489) = 2,04 m
Tinggi Gelombang Ekivalen H’0 = Kr.H5 = 0,997(2,04) = 2,033 m
Tinggi Gelombang Pecah Kemiringan Dasar Laut (m) = 0,25 m
H'0 gT
2
2,033 9,81 3
2
0,02 3 ; Dari grafik diperoleh
Hb H'0
1,00
Hb = 1,00H’0 = 1,00 (2,033) = 2,033 m
Hb gT 2
2,033 9,81 3 2
0,02 3 ; Dari grafik diperoleh
Hb H'0
1,44
db = 1,44Hb = 1,44 (2,033) = 2,928 m
Energi dan Tenaga Gelombang
Energi Potensial dan Kinetik
Ek
ρ.g.Hb 2 .L 16
2 1030 9.81 2,033 14,018
16
36604 ,9 Joule
Ep = Ek = 36604,9 Joule Etot = Ep + Ek = 2 (18001,7) = 73209,9 Joule S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan
Tenaga Gelombang
n.Etot
P
T
29,225 73209,9 3
713178
Transport Sedimen Qs = 0,401Plb Dimana:
g db
Cb =
9,81 2,928
=
= 5,360
Plb Plb
ρ.g 16
Hb 2 .Cb.sin2α
1030 9,81 16
2,0332.5,360.sin50
= 10720,7 Sehingga: Qs = 0,410 (10720,7) 3
= 4299 m /hari
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan B. Perencanaan Pemecah Gelombang ( Break Break Water ) Penentuan Elevasi Puncak Gelombang Break Water Direncanakan Break Direncanakan Break water wat er menggunakan menggunakan Tetrapod, sehingga tinggi gelombang rencana adalah : H5 = 1,37Hs = 1,37(1,489) = 2,040 m direncanakan break water pada kedalaman 25 m
Hitung Ranup Gelombang Dik :
L0
= 14,04 m
H5
= 2,040 m
Kemiringan Cot = 1,5 (tabel 5.2 hal 135 buku pelabuhan) t g θ θ
Ir
1 Cot
1 1,5
tg
H 5 /L 0 0,5
667 0.667
0,667 667
2,041/14,0 10,5
749 1,749
(Gunakan grafik 5.9 hal 141, buku pelabuhan)
Untuk Lapis Pelindung Tetrapod (Ir = 1,749)
Ru H5
0,7
Ru = 0,7 H5 = 0,7 (2,040) =1,428 m Untuk elevasi puncak pemecah gelombang,diambil tinggi kebebasan sebesar 1 m El. Puncak pem.gelombang
= HWL + Ru + Walking = -1,7 + 1,428 + 1 = 0,728 m
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Tinggi Pemecah Gelombang = El. Punck. Pem. Gel – Gel – El.dasar El.dasar laut
H Pem. Gelombang
= 0,728 – 0,728 – (-25) (-25) = 25,728 m ~ 26 m
Perhitungan Berat Butir Lapis Pelindung Untuk lapis pelindung Tetrapod, KD = 8 Cot = 1,5
W Sr
γr.H5
3
KD(Sr 1) 3 Cot γr γa
2,5 1,03
427 ton/m3 2,427
Sehingga :
W
2,5 2,0413 8 2,427 1 1,5 3
0,609 ton = 609 kg
Lebar Puncak Pemecah Gelombang
W B n.k Δ γr
1/3
; Dimana k = 1.04 dan n = 2
0,609 B 2 1,04 2,5
1/3
B = 1,229 m
Tebal Lapis Pelindung
W B n.k Δ γr
1/3
0,609 B 2 1,04 2,5
1/3
B = 1,229 m
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Jumlah Batu Pelindung
P γr N A.n.k Δ1 100 W
2/3
50 2,5 N 10 2 1,041 100 0,609
2/3
N = 26,66 butir/10 m2 atau 27 butir/10 m2
Perencanaan Stabilitas Break Water 1)
Gaya – Gaya – gaya gaya akibat berat sendiri
W6 26 m 24,701 m 24,5 m
W7 W3
W5 W4
23,96 m
W8
W1 W2
12,45 m 18,675 m 26 m 39 m 52 m 59,325 m 66,268 m 78 m
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan
45,509 46,164
x 2,5 148,819 ton
W1
= 1,229x
W2
= 0,5 x (1,5 x 24,701) x 24,701 x 2,65 = 1212,68 ton
W3
= 1,229 x 24,701 x 26,5 = 85,01 ton
W4
= W2 = 1212,68 ton
W5
= W1 = 148,819 ton
W6
= 1,229x
Wtot
= W1 + W2 + W3 + W4 + W5 + W6
2
1,229 3,229 2
x 2,5 7,463 ton
= 2815,5 ton
M1
= 148,819 x 18,675 = 2779,25 tm
M2
= 1212,68 x 26 = 31529,7 tm
M3
= 85,01 x 39 = 3315,4 tm
M4
= 443,474 x 52 = 23060,6 tm
M5
= 148,819 x 59,325 = 8828,65 tm
M6
= 7,463 x 39 = 291,065 tm
Mtot
= M1 + M2 + M3 + M4 + M5 + M6 = 109804 tm
Tekanan Hidrostatis W7
= 0,5 x 35,196 x 24,5 x 1,03 = 444,08 ton
W8
= 0,5 x 34,420 x 23,960 x 1,03 = 424,72 ton
Wtot
= W7 + W8 = 868,80 ton
M7
= 448,08 x 66,268 = 29428,5 tm
M8
= 424,72 x 12,45 = 5287,85 tm
Mtot
= M7 + M8 = 34716,4 tm
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan 2)
Gaya – Gaya – gaya gaya akibat gempa H6
H7
H1
H5
H3 H4
H8 H2
H1
= 148,819 x 0,1 = 14,8819 ton
H2
= 443,474 x 0,1 = 44,3474 ton
H3
= 85,01 x 0,1 = 8,501 ton
H4
= 443,474 x 0,1 = 44,3474 ton
H5
= 148,819 x 0,1 = 14,8819 ton
H6
= 7,4632 x 0,1 = 0,74632 ton
Htot
= H1 + H2 + H3 + H4 + H5 + H6 = 127,706 ton
Mg1
= 14,8819 x (0,5 x 26) = 193,465 tm
Mg2
= 44,3474 x (1/3 x 24,701) = 365,146 tm
Mg3
= 8,501 x (0,5 x 24,701) = 104,993 tm
Mg4
= 44,3474 x (1/3 x 24,701) = 365,146 tm
Mg5
= 14,8819 x (0,5 x 26) = 193,465 tm
Mg6
= 0,74632x
701 26 24,701 701 18,9197 tm 24,701 2
Mgtot = Mg1 + Mg2 + Mg3 + Mg4 + Mg5 + Mg6 = 1241,14 tm
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan
Gaya akibat tekanan air laut arah horizontal Dik: Energi gelombang
= 36003,4 joule = 36,0034 kg/dtk = 0,036 ton/dtk
o
Bagian gelombang H7
o
= 444,08 x 0,036 = 15,99 ton
Bagian tenang H8
3)
= 424,72 ton
Titik berat Break Water Y A6
A5
26 m
A1 A3 A2
A4
X 78 m 2
X
= 0,5 x L = 0,5 x 78 = 39 m
A1
= 1,229x
A2
= 0,5 x (24,741 x 1,5) x 24,741 = 457,616 m
A3
= 1,229 x 24,741 = 32,0793 m2
A4
= A3 = 457,616 m2
A5
= A1 = 457,616 m
A6
= 1,229x
Atot
= A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + A6
45,509 46,164 2
59,5276 m2 2
2
1,229 3,229 2
2,9853 m2
= 1069,35 ton
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Y
=
9557 ,35 1069 ,35
938 m2 8,938
Jadi titik berat Break Water berada pada (39 , 8,938)
4)
Gaya – Gaya – gaya gaya Uplift Pressure
1
2
3
4
5
6
3,299
35,196
34,420
2,155
2,931
Titik
Lx (m)
Hx (m)
(Lx/L) (Lx/L)H
Px
P1
78
24,50
24,50
0
P2
42,804
24,50
13,44
11,0551
P3
40,649
26
13,5498
11,7319
P4
37,351
26
12,4502
12,7681
P5
34,420
23,96
10,5731
13,6886
P6
0
23,96
0
24,50
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan P1-2
= 0,5 x 35,196 x 11,0551 x 1 = 194,546 ton
Mg1-2 = 194,546 x ((1/3 x 35,196) + 42,804) = 17228,8 tm P2-3
11,0551 11,7319 155 1 = 24,5513 ton 2,155 2
=
Mg2-3 = 24,5513 x ((1/2 x 2,155) + 40,469) = 1024,44 tm P3-4
11,7319 12,7681 3,299 1 = 40,4089 ton 2
=
Mg3-4 = 40,4089 x ((1/2 x 35,196) + 37,351 = 1575,95 tm P4-5
12,7681 13,6886 931 1 = 38,7685 ton 2,931 2
=
Mg4-5 = 38,7685 x ((1/2 x 2,931) + 34,420) = 1391,22 tm P5-6
13,6886 24,5 420 1 = 657,225 ton 34,420 2
=
Mg5-6 = 657,225 x ((1/2 x 35,196) = 11310,8 tm
Wtot
= P1-2 + P2-3 + P3-4 + P4-5 + P5-6 = 955,5 ton
Mgtot = Mg1-2+ Mg2-3 + Mg3-4 + Mg4-5 + Mg5-6 = 32531,2 tm
Berat Total H
V
Mg
MT
Berat sendiri
2815.5
109804
Tekanan hidostatis
868.803
34716.4
Gaya gempa
281.55
Gaya Uplift Total
S1- Teknik Sipil
281.55
2507.83 -955.5
32531.2
2728.78
35039.1
144520
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan 5) Stabilitas Geser dan Guling Fgs =
Fgl =
f.V
ΣH ΣMT ΣMg
0.35 2728 ,78 281 281,55
144520
35039 ,1
3,3922 > 1,5 …………Ok
4,1245 > 1,5 …………Ok
6) Eksentrisitas
ΣMT ΣMg
B
B
78
e
=
e
=
e
= 1,1208 13 ………Ok
ΣV
2
144520 35039 ,1 2728,78
6 2
78 6
7) Daya Dukung Tanah Asumsi di lapangan : C
= 3,1
= 1,03 t/m
= 35
3
Berdasarkan table faktor kapasitas dukung Terzaghi (1943) buku Teknik Pondasi Hal 94 diperoleh :
= 35
Nc
= 57,8
Nq
= 41,4
N N
= 42,2
Kapasitas daya dukung: qu = CNc + PoNq + 0,5 0,5BN BN qu = (3,1 x 57,8) + (24,5 x 1,03 x 41,4) + ( 0,5 x 1,03 x 78 x 42,2) qu = 2927,12 t/m2
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Tegangan tanah yang terjadi : =
qu fs
2927 ,12 1,5
1951 ,4 t/m2
Dengan syarat 1 < dan 2 > 0
S1- Teknik Sipil
1=
2728 ,78 6 1,1208 1 38,0006 t/m2 < 1951,4 t/m2 78 78
2=
2728 ,78 6 1,1208 1 31,9681 t/m2 > 0 78 78
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan C. Penentuan Kedalaman Alur Pelayaran dan Kolam Putar Menentukan Kolam Putar r
= 1,5 Loa
r
= 1,5 x 142
r
= 213 m
Sehingga
A
= r 2
A
= 3,14 x 213
2
= 142.459 m2
Kedalaman Kolam Putar h
= 1,1 x Draft kapal
h
= 1,1 x 5,8 = 6,38 m
Disyaratkan kedalaman kolam : 1,15 x draft kapal h 100 m Maka direncanakan kedalaman kolam puatar : h
= 1,15 x 5,8 = 6,67 m
Kedalaman Alur Pelayaran H
=d+G+R+P+S+K = 5,8 + 1 + 1 + 0,5 + 1,5 + 0,5 = 10,3 m
Dengan : d
= draft kapal
G
= gerak vertikal kapal karena gelombang dan squat dan squat
R
= ruang kebebasan bersih
P
= ketelitian pengukuran
S
= pengendapan sedimen antara dua pengerukan
K
= toleransi pengukuran
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Hitung Squat = 2,4
Z
Δ Lpp
2
Fr 2
1 Fr 2
1
2
Dimana : = 1,5 untuk kapal 500 – 500 – 10000 10000 DWT (table kecepatan merapat kapal pada
V
dermaga, buku pelabuhan hal 170) Fr =
V
1,5
9,81 6,67
g.h
0,0185
1,0193
Lpp = 0,846 x Loa
= 0,846 x 1421,0193 =132,19 m = Loa x Breadht x Draft = 142 x 19,2 x 5,8 3
= 15813,1 m Sehingga:
2, 4 = 2,4
Z
0,0185 2
15813,1 132,19 2
1 0,0185 2
1
0,00075 2
Lebar Alur Pelayaran Syarat : Lebar alur < Lebar mulut pelabuahan
Lebar alur 1 jalur LA1 = (1,5 x B) + (1,8 x B) + (1,5 x B) = (1,5 x 19,2) + (1,8 x 19,2) + (1,5 x 19,2) = 92,16 m < 200 m ……….Ok LA1 = (2 x 1,5 x B) + (2 (2 x 1,8 x B) + (1 x B) B) = (2 x 1,5 x 19,2) + (2 x 1,8 x 19,2) + (1 x 19,2) = 145,92 m < 200 m ……….Ok
Sehingga perencanaan lebar alur pelayaran dibuat 2 jalur
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan D. Perencanaan Dermaga Panjang dermaga Lp
= nLoa + (n – (n – 1) 1) x 15 + 50 = 2 x 142 + (2-1) x 15 + 50 = 349 m
Kedalaman dermaga h
= draft + 2,5 + 1 = 5,8 + 2,5 + 1 = 9,3 m
Jenis dermaga 2 tambatan
Panjang pier : LP = Loa + 50 = 142 +50 = 192 m
Lebar pier
:B
= 2a + b
Berdasarkan gambar 6.15 hal 168 (buku Pelabuhan) diperoleh: a : lebar apron = 12,9 b : lebar guadang = 80 sehingga: B
= 2a + b = (2 x 12,9) + 80 = 105,8 m
Lebar slip
: S = 2B + 35 S = (2 x 105,8) + 35 = 246,6 m
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan E.
Gaya – Gaya – Gaya Gaya yang Bekerja pada Dermaga Gaya benturan kapal Koefisien blok kapal Cb =
Cb =
W Lpp.B.d. γ 0 8000 132,19 19,2 5,8 1,03
Cb = 0,528 Koefisien massa
d
π
Cm = 1
2Cb B 3,14
Cm = 1
2 0,528
5,8 19,2
Cm = 1,899 Koefisien eksentrisitas Untuk dermaga: l = ¼ Loa l = 0,25 x 142 = 35,5 Berdasarkan gambar 6.19 hal 172 (buku Pelabuhan) diperoleh: Nilai
r Loa
Maka r
0,212
= 0,212 x 142 = 30,104
Ce =
Ce =
1 1 l/r
2
1 1 35,5 / 30,104 104
2
Ce = 0,418
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Jadi gaya benturan kapal penumpang : E=
E=
WV 2 2g
Cm Ce Cs Cc
8000 0,15 2 2 9,81
1,899 899 0,418 418 1 1
E = 7,284 tm
Gaya akibat angin direncanakan angin adalah angin kencang dengan tekanan angin Qa= 60,1 gaya longitudinal apabila angin datang dari haluan ( (=00) Rw
= 0,42 x Qa x Aw
Rw
= 0,42 x 60,1 x (142 x 5,8) = 20789,3 kg = 20,7893 ton
gaya longitudinal apabila angin datang dari haluan ( (=1800) Rw
= 0,5 x Qa x Aw
Rw
= 0,5 x 60,1 x (142 x 5,8) = 24749,2 kg = 24,7492 ton
(=900) gaya longitudinal apabila angin datang dari haluan ( Rw
= 1,1 x Qa x Aw
Rw
= 1,1 x 60,1 x (142 x 5,8) = 54448,2 kg = 54,4482 ton
Gaya akibat arus Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah haluan Rf
2
= 0,14 S V
dengan S S1- Teknik Sipil
= 19,2 x 5,8 Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan S
2
= 111,36 m
Jadi : Rf
= 0,14 S V2 2
= 0,14 x 111,36 x 0,15 = 0,351 kgf
Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah sisi kapal Rf
2
= ½ CV B = ½ x 104,5 x 0,4 x 0,152 x (132,19 x 5,80) = 360,541 kgf
Gaya tarikan kapal pada dermaga Bobot kapal
= 8000 DWT
Berdasarkan table 6.2 Gaya tarikan kapal hal 174 (buku Pelabuhan) diperoleh: Gaya tarikan pada Bollard pada Bollard = 70 ton Gaya tarikan pada Bilt Bilt
S1- Teknik Sipil
= 50 (25) ton
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan F.
Perencanaan Bangunan Pendukung Pelabuhan Ruang Tunggu
Luas kapal = 142 x 19,2 = 2726,4 m2
Dengan penambahan 20% ruang kebebasan adalah: 2
Luas kapal = (0,2 x 2726,4) + 2726,4 = 3271,68 m untuk 1 buah kapal
Untuk 2 buah kapal = 2 x 3271,68 = 6543,36 m2
Jadi ukuran ruang tunggu untuk 2 buah kapal yaitu : 65 m x 101 m
Gudang Barang Sementara
Ditaksir berat barang
Volume penyimpanan gudang
800 800 1600 t/m3 0,5 Muatan ditumpuk setinggi 3m sehingga luasan gudang :
Luasan gudang =
= 800 ton
1600 3
=
533,333 m2
Ruang kebebasan diambil 20% maka luas gudang : Luas gudang = (0,2 x 533,333) + 533,333 = 640 m2
Untuk 2 kapal luas gudang = 2 x 640 = 1280 m
2
Jadi ukuran gudang yaitu : 32 m x 40 m
Office Direncanakan ukuran office : office : 15 m x 20 m
Kantin direncanakan 2 gedung : 20 m x 20 m
Mushollah direncanakan ukuran mushollah : 10 m x 10 m
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
Tugas Besar Perencanaan Pelabuhan Tempat Parkir Area kapasitas ruang tunggu 1500 orang, membutuhkan area parkir dengan luas kebebasan 20% sehingga : Luas tempat parkir = (0,2 x 1500) + 1500 = 1800 m
2
Jadi ukuran tempat parker : 30 m x 60 m
Luas total Area Luas total
= 6565 + 1280 + 300 + 800 + 100 + 1800 = 10842 m2
Jadi ukuran total area : 92 m x 118 m
S1- Teknik Sipil
Riodbul Jauhar (E1A106013)
